CN102043065B - 一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置，包括机架，万向轮、调整组件、施力组件，所述机架下端布置有所述万向轮，所述机架上端安装布置有调整组件和施力组件。所述施力组件安装在所述调整组件上。采用本发明所提供的技术方案，还具有以下技术、有益效果：测试人员的劳动强度降低了，提高了工作效率。彻底消除了人为因素的影响；由于施加力为恒定、可控，为后续的研发及方案设计提供了有利依据；大大延长了昂贵的测速仪使用寿命；使用方便灵活、制作简单易行，极大地降低了专用测试机的使用成本。

Description

一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置及其使用方法

技术领域

本发明属于汽车制造过程中工装技术领域，具体地说，涉及一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置及其使用方法。

背景技术

目前，在汽车制造领域中，车门的舒适度是评价汽车的一项重要因素。而关闭整个车门需要的最小力是用来评估汽车质量的一项标准。

在汽车质量控制中，车门难关是一个相当突出的一个问题。在众多的经济型车里面，绝大多数车门都不能很好、很轻松地开启和关闭的。车主每次关门时，都要用力的一推，即费力气，又没有安全感。

近几年来，国内各大整车厂在样车试制阶段纷纷采用关门速度仪对车门的关闭进行量化测量与分析，以求整车在最终定型时车门关闭力达到最佳状态！可在使用关门速度仪时，经常会碰到下面这样的问题，出售仪器的厂家往往只卖仪器，而不提供配套的施力产品。通常情况下，各整车厂在使用该仪器时，由专业测试人员将车门开启到一个固定位置，再用手去关(推)门，如此反复数十几次甚至几十次，直到关门速度达到标准规定的范围(0.6～1.3m/S)时，才能对此时的车门状态是否满足设计要求做一个判定(一般整车厂设计要求当车门关闭速度达到0.6～1.3m/S时，车门应当能完全关闭上)。

当车门打开一定距离，由静止到关上车门的过程中，是人用手给车门施加一个力，这个力作用在车门上有一段时间。由于施加力大小和作用的时间不同，车门到完全关上瞬间的车门线速度也不同。

当检验车门关闭线速度是否在标准规定范围内时，光用人的手来施加外力，主要存在如下技术缺陷：

1、由于施加在门上的力由于是人为控制，很难做到恒定不变，测一个门开关门次数约为10多次甚至几十次；

2、测试人员的劳动强度大，效率低；

3、由于施加力的变化往往会造成速度仪上的显示值远远超出标准规定的速度范围(0.6～1.3m/S)。慢的时候为0.2m/S左右，快的时候甚至可以达到4.2m/S左右，很难控制在(0.6～1.3m/S)。这样的操作不仅会直接到最终结果的判定，而且还会影响后续车门系统的研发及方案设计。

4、操作程序繁琐，使用前要先给测速仪充电3小时，使用中为避免自动记忆的数据过多而对测试结果造成影响，还须经常对测速仪进行清零。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，现有技术中的施力方式，无法做到施加到车门上恒定的力，导致测试人员劳动强度大，测试结果不容易扑捉，测试结果不准确等技术问题，而提供一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置及其使用方法。

本发明所提供的技术方案是，一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置，包括机架，万向轮、调整组件、施力组件，所述机架下端布置有所述万向轮，所述机架上端安装布置有调整组件和施力组件。

所述施力组件安装在所述调整组件上。

所述调整组件包括手轮、调节螺杆、固定螺母座、滑轨，所述调节螺杆一端连接手轮，另一端与固定螺母座联接，所述手轮、调节螺杆、固定螺母座均安装在所述滑轨上。

所述施力组件包括安装在所述滑轨上的手柄、销轴、挡销、施力杆，所述手柄与所述手柄连接销轴和挡销，手柄绕销轴旋转并带动挡销；所述施力杆一端设有橡胶块，另一端设有带绳索的挂钩。

所述施力杆上还设有挡块，所述挡块与所述挡销配合。

所述万向轮上安装设有刹车装置，所述刹车装置包括刹车踏板和刹车片，所述刹车踏板与所述刹车片相连。

采用本发明所提供的技术方案，能够有效解决现有技术中的施力方式无法做到施加到车门上恒定的力，导致测试人员劳动强度大，测试结果不容易扑捉，测试结果不准确等技术问题。同时还具有以下技术、有益效果：

1、测试人员的劳动强度降低了，提高了工作效率。单门测试次数由十几次缩短到1-2次；

2、施加在门上的力能够做到恒定不变，彻底消除了人为因素的影响；

3、由于施加力为恒定、可控，所以速度仪上的显示值也很稳定，能控制在0.6～1.3m/S范围内，正负偏差在0.02m/S左右，极大地方便了车门关闭状态的观察，为后续的研发及方案设计提供了有利依据。

4、在实际检测时，测速仪只作标定工具使用，大大延长了昂贵的测速仪使用寿命。

5、该装置使用方便灵活、制作简单易行，极大地降低了专用测试机的使用成本。

附图说明

结合附图，对本发明做进一步的说明

图1是本发明结构示意图；

其中，1为手柄；2为销轴；3为挡销；4为手轮；5为调节螺杆；6为固定螺母座；7为滑轨；8为施力杆；9为橡胶块；10为挂钩；11为配重块；12为机架部件；13为万向轮。

具体实施方式

如图1所示，本发明所提供的技术方案是，一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置，包括机架12，万向轮13、调整组件、施力组件，所述机架12下端布置有所述万向轮13，所述机架12上端安装布置有调整组件和施力组件。所述施力组件安装在所述调整组件上。所述调整组件包括手轮4、调节螺杆5、固定螺母座6、滑轨7，所述调节螺杆5一端连接手轮4，另一端与固定螺母座6联接，所述手轮4、调节螺杆5、固定螺母座6均安装在所述滑轨7上。所述施力组件包括安装在所述滑轨7上的手柄1、销轴2、挡销3、施力杆8，所述手柄1与所述手柄1连接销轴2和挡销3，手柄1绕销轴2旋转并带动挡销3；所述施力杆8一端设有橡胶块9，另一端设有带绳索的挂钩10。所述施力杆8上还设有挡块，所述挡块与所述挡销3配合。所述万向轮13上安装设有刹车装置，所述刹车装置包括刹车踏板和刹车片，所述刹车踏板与所述刹车片相连。

本发明所提供技术方案的理论基础如下：

车门从受力开始到受力终了的运动，我们把它看作等加速运动。

根据运动学基本公式(等加速运动公式)：

$a=\frac{V_2-V_1}{t}$

a为加速度

V₁为车门静止状态时的速度(V₁＝0)

V₂为车门受力终了时的速度(V₂＝1.3m/S，取标准规定最大值，制造容易)

t为车门受力的时间

把V₂＝1.3代入上式得

$a=\frac{1.3}{t}$

上式a只与t有关，知道了t就求得a。

如下图1所示，因每次测试时车门打开的距离S为定值，此时车门关闭时的终了速度已规定为V₂＝1.3m/S，所以在这里，我们可以将t认为是恒值。当t是恒值时，a也就是恒值了。

再根据动力学基本公式F＝ma

当质量(m)和加速度(a)都是恒值时，力(F)就是恒值。这个力(F)就是我们需要的。我们给车门这个力，车门就能完全关闭上，车门关闭速度正好达到1.3m/S，符合标准规定范围。这样，检验车门关闭速度时就可以不用花很大的精力去注视测速仪数据的变化了，而是可以将主要精力用来观察门是否能完全关闭上。

为了能做到定量施力，设计并制作了如图1所示的定量施力装置。

本发明所提供一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置的使用方法如下：。

①准备阶段

按下手柄1，手柄1绕销轴2旋转并带动挡销3向上抬起，此时向图1的左方拉回施力杆8至后止点位置，同时向上抬起手柄1，放松施力杆8，施力杆8在配重块11的重力作用下，施力杆8上的挡块靠在挡销3上，施力杆8处在待发状态，如图1所示。

②调试阶段

在完成上述准备工作后，将待测试的车门开启至一个固定位置(打开600mm的距离)，缓慢移动施力装置至离车门稍近的距离，使施力杆8垂直于车门外表面，以橡胶块9的前端面离车门约5-10mm为宜(每次测试都要保持车门和施力装置这种相对位置)。

此时用脚踩下2个万向轮13的刹车踏板，保证机架12静止不动，顺时针转动手轮4，调节螺杆5围绕机架12部件上的固定螺母座6产生旋转，从而带动施力杆8及其部件在滑轨7内向前缓缓移动，直至橡胶块9前端刚好接触到车门外板时停止转动手轮4。

③工作阶段

在完成上述两阶段工作后，向下按手柄1，挡销3向上抬起，施力杆8在配重块11经过钢丝绳、滑轮作用下被带动向右(即前方)伸出，从而推动车门关闭。

为了求得F力的大小，我们在车门上、门框上装上测速仪的两个传感器，通过调整配重块11的重量，并重复准备阶段、调试阶段、工作阶段步骤之内容，最终使配重物重量满足车门关闭速度要求(1.3m/s)。

最后设计制作一个钢圆柱体，重量等于配重块11的重量，用来替换配重块11。由于施力杆8移动的距离是定值，此时作用力是配重块11的重量，也是定值，所以施力杆8移动的时间也是定值。此时重量恒定、施加在车门上的力恒定、实现了定量施力。这就达到了我们只要控制关门力(F)的大小就可以控制关门速度(V₂)大小的目的。

在检验车门关闭速度时测速仪这时起到了一个辅助判定的作用，实际上只须这个施力装置即可做直接判断，施力时，关上门即合格，关不上门即合不格。这种定量施力装置可以用于任何左右开门的车门关闭速度的检验。

通过理论分析推导出了施加在门上的力可以设定为恒定这一概念，并用图1中的施力装置做了实验，验证了这一概念的正确性，为车门关闭速度的检测，提供了可靠地支持与保障。

本实施例仅为本发明的最佳实施方式，任何在本发明构思基础上变形得到的技术方案，均为本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置，其特征在于，包括机架(12)，万向轮(13)、调整组件、施力组件，所述机架(12)下端布置有所述万向轮(13)，所述机架(12)上端安装布置有调整组件和施力组件；所述施力组件安装在所述调整组件上；所述调整组件包括手轮(4)、调节螺杆(5)、固定螺母座(6)、滑轨(7)，所述调节螺杆(5)一端连接手轮(4)，另一端与固定螺母座(6)联接，所述手轮(4)、调节螺杆(5)、固定螺母座(6)均安装在所述滑轨(7)上；所述施力组件包括安装在所述滑轨(7)上的手柄(1)、销轴(2)、挡销(3)、施力杆(8)，所述手柄(1)连接销轴(2)和挡销(3)，手柄绕销轴(2)旋转并带动挡销(3)；所述施力杆(8)一端设有橡胶块(9)，另一端设有带绳索的挂钩(10)；所述施力杆(8)上还设有挡块，所述挡块与所述挡销(3)配合。

2.根据权利要求1所述的一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置，其特征在于，所述万向轮(13)上安装设有刹车装置，所述刹车装置包括刹车踏板和刹车片，所述刹车踏板与所述刹车片相连。

3.如权利要求2所述的一种应用于汽车制造过程中的车门定量施力装置的使用方法，其特征在于：

第一步，准备阶段；

按下手柄(1)，手柄(1)绕销轴(2)旋转并带动挡销(3)向上抬起，向左方拉回施力杆(8)至后止点位置，向上抬起手柄(1)，放松施力杆(8)，施力杆(8)在配重块(11)的重力作用下，施力杆(8)上的挡块靠在挡销(3)上，施力杆(8)处在待发状态；

第二步，调试阶段；

在完成上述准备工作后，将待测试的车门开启至一个打开600mm的距离固定位置，缓慢移动施力装置至离车门稍近的距离，使施力杆(8)垂直于车门外表面，橡胶块(9)的前端面离车门5-10mm；

此时用脚踩下2个万向轮(13)的刹车踏板，保证机架(12)静止不动，顺时针转动手轮(4)，调节螺杆(5)围绕机架(12)部件上的固定螺母座(6)产生旋转，从而带动施力杆(8)及其部件在滑轨(7)内向前缓缓移动，直至橡胶块(9)前端刚好接触到车门外板时停止转动手轮(4)；

第三步，工作阶段；

在完成上述两阶段工作后，向下按手柄(1)，挡销(3)向上抬起，施力杆(8)在配重块(11)经过钢丝绳、滑轮作用下被带动向右伸出，从而推动车门关闭。

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